Celsiuse skaala

Celsiuse skaala on temperatuuriskaala, mille võttis 1742. aastal kasutusele Rootsi füüsik ja astronoom Anders Celsius. Skaala on jaotatud Celsiuse kraadideks, mille tähis on °C.

Termodünaamilise temperatuuri T ühikuga kelvin (tähis K) seob Celsiuse temperatuuri t kraadiga valem

t [°C] = T [K] − 273,15.

Celsiuse leiutatud soojuspaisumisel põhineval termomeetril tähistas vee keemispunkti 0 kraadi ja jää sulamispunkti −100 kraadi. Nende püsipunktide vahe oli jaotatud 100 võrdseks osaks. Kuna sellise skaalaga termomeetrit oli praktikas ebamugav kasutada, pööras Carl von Linné 1745. aastal selle termomeetri skaala ümber, võttes jää sulamistemperatuuri võrdseks 0 kraadiga ja vee keemispunkti +100 kraadiga. Sellise skaalaga termomeeter on kõige laiemalt kasutusel tänapäevani ja kinnitatud rahvusvaheliseks praktiliseks temperatuuriskaalaks ITS-90.

Next.svg Pikemalt artiklis Rahvusvaheline temperatuuriskaala
Celsius-Fahrenheit
Celsiuse ja Fahrenheiti skaala termomeetril

Eri skaalade temperatuurikraadide ümberarvutus

Temperatuur Celsiuse kraadides
t [°C]
Kelvini kraadides
T [K]
Fahreheiti kraadides
t [°F]
Rankine’i kraadides
t [°Ra]
Celsiuse kraadid t [°C] t [°C] + 273,15 t [°C] × 1,8 + 32 t [°C] × 1,8 + 491,67
Kelvini kraadid [K] t [K] – 273,15 t [K] × 1,8 – 459,67 t [K] × 1,8
Fahreheiti kraadid t [°F] (t [°F] – 32) × 59 (t [°F] + 459,67) × 59 t [°F] + 459,67
Rankine’i kraadid t [°Ra] t [Ra] × 59 – 273,15 t [Ra] × 59 t [Ra] – 459,67

Tähtsad temperatuurid eri skaalade kraadides

Temperatuur Celsiuse kraadides Kelvinites Fahrenheiti kraadides Rankine’i kraadides
Vee keemispunkt normaalrõhul 100,00 °C 373,15 K 212,00 °F 671,67 °Ra
Inimese kehatemperatuur (näide) 36,00 309,15 K 96,80 °F 556,47 °Ra
Vee kolmikpunkt 0,01 °C 273,16 K 32,02 °F 491,69 °Ra
Vee külmumistemperatuur normaalrõhul 0,00 °C 273,15 K 32,00 °F 491,67 °Ra
Absoluutne nullpunkt −273,15 °C 0 K −459,67 °F 0 °Ra

Välislingid

25. aprill

25. aprill on Gregoriuse kalendri 115. (liigaastal 116.) päev. Juliuse kalendri järgi 12. aprill (1901–2099).

Anders Celsius

Anders Celsius (27. november 1701 Uppsala – 25. aprill 1744 Uppsala) oli Rootsi astronoom ja füüsik.

Ta on tuntud elavhõbetermomeetri 100-kraadise skaala kasutuselevõtjana, mida ta demonstreeris 1742. aastal.

Fahrenheiti skaala

Fahrenheiti skaala on temperatuuriskaala, mille võttis 1714. aastal kasutusele Saksa füüsik Daniel Gabriel Fahrenheit.

Fahenheiti skaala püsipunktideks on vee keemispunkt temperatuuril +212 °F ja jää sulamispunkt temperatuuril +32 °F. Fahrenheiti kraad võrdub 1⁄180 nende temperatuuride vahest normaalrõhul. Fahrenheiti kraadi tähis on °F.

Fahrenheit valis oma skaala nullpunktiks (0 °F) lume ja ammooniumkloriidi (salmiaagi) segu sulamistemperatuuri, millele Celsiuse skaalal vastab –17,77… °C. Kraadide arvuks püsipunktide vahemikus valis Fahrenheit 180 selle mõttega, et inimese kehatemperatuur jääb siis 100 °F lähedale.

Fahrenheiti skaala on rahvusvahelise temperatuuriskaalaga seotud järgmiselt:

Celsiuse kraadid Fahrenheiti kaudu: °C = (°F − 32) / 1,8; näiteks temperatuurile 100 °F vastab (100 – 32) / 1,8 ≈ 37,8 °C

Fahrenheiti kraadiid Celsiuse kaudu: °F = °C × 1,8 + 32; näiteks temperatuurile 25 °C vastab 25 × 1,8 + 32 = 77 °FAbsoluutne nulltemperatuur on Fahreheiti skaalal –459,67 °F.

Fahrenheiti termomeeter oli esimene praktilisse kasutusse võetud temperatuurimõõteriist. Fahrenheiti termomeetrid on seniajani kasutusel Ameerika Ühendriikides ja veel mõnes riigis. Kõikjal mujal maailmas on tänapäeval üldlevinud Celsiuse skaala.

Füüsika mõisteid

Siin on loetletud füüsikaga seotud üldmõisteid, välja arvatud mõõtühikud, mis on loetletud mõõtühikute loendis.

Kelvin

Kelvin (tähis K) on termodünaamilise temperatuuri mõõtühik ja üks seitsmest SI-süsteemi põhiühikust.

Vihtide ja Mõõtude Peakonverentsi 1967.a määratluse kohaselt on 1 kelvin 1273,15 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist. Peakonverentsi 2018. a otsusel põhineb kelvini definitsioon alates 2019. a 20. maist Boltzmanni konstandi täpsel väärtusel.

Next.svg Pikemalt artiklis SI-süsteemi põhiühikud

Kelvini temperatuuriskaala nullpunktiks on absoluutne nulltemperatuur. Absoluutsel skaalal saab temperatuurinäit olla ainult positiivne. Selle skaala võttis 1851. aastal kasutusele inglise füüsik William Thomson (lord Kelvin).

Kelvini temperatuuriskaala kraad on väärtuselt võrdne Celsiuse skaala kraadiga: 1 K = 1 °C. Seega temperatuuri T muutus väljendatuna kelvinites võrdub arvuliselt temperatuuri t muutusega Celsiuse kraadides:

Temperatuur T Kelvini skaalal ja temperatuur t Celsiuse skaalal on omavahel seotud järgmiselt:

T [K] = t [°C] + 273,15; näiteks temperatuurile t = 30 °C vastab absoluutsel skaalal 30 + 273,15 = 303,15 K
t [°C] = T [K] − 273,15; näiteks temperatuurile T = 300 K vastab Celsiuse skaalal 300 – 273,15 = 26,85 °C

Enne 1967. aastat kasutati kelvini (tollal nimetati seda Kelvini kraadiks) tähisena °K.

Kraad

Celsiuse kraadi käsitleb artikkel Celsiuse skaala; kraadi tähis on °

Ülikooli lõpetamisel saadavat kraadi käsitleb artikkel teaduslik kraad

Kraad on nurga ja kaare mõõtühik

Kraad on joogi alkoholisisalduse mõõtühik

Psühhomeetria

Psühhomeetria on uurimisvaldkond, mis tegeleb psühholoogiliste mõõtmiste teooria ja tehnikaga. Psühhomeetria tegeleb oskuste, teadmiste, võimete, hoiakute, isiksuseomaduste ja õpitulemuste võimalikult objektiivse mõõtmisega. Psühhomeetria valdkonda kuulub hindamisvahendite (näiteks testide ja küsimustike) väljatöötamine ja valideerimine nii psühholoogia-alases uurimistöös kui kliinilises praktikas kasutamiseks. Psühhomeetrilisel uurimistööl on kaks peamist eesmärki: mõõtevahendite koostamine ja mõõtmisprotseduuride väljatöötamine.

Rahvusvaheline temperatuuriskaala

Rahvusvaheline temperatuuriskaala ehk praktiline temperatuuriskaala on praktilistel kaalutlustel loodud temperatuuri mõõtmise skaala. Esimene praktiline temperatuuriskaala kinnitati 1927. aastal, selle aluseks võeti Celsiuse skaala.

Praegu kehtiv rahvusvaheline praktiline temperatuuriskaala ITS-90 (International Temperature Scale of 1990) võeti vastu 1990. aastal ning see on järjekorras seitsmes.

Rahvusvahelise temperatuuriskaala sisuks on 17 loodusliku etaloniga tagatud püsipunkti (referentspunkti) olemasolu vahemikus 3 K – 1358 K, mis on sobitatud 17 punktis Celsiuse skaalasse. Püsipunktideks on madalatel temperatuuridel gaaside kolmikpunktid ja kõrgetel temperatuuridel metallide sulamistemperatuurid.

Temperatuuriskaala ITS-90 defineerib nii rahvusvahelise kelvini temperatuuri, mille tähis on (ühiku kelvin tähis K) kui ka rahvusvahelise Celsiuse temperatuuri (°C). Ühtlasi seotakse Kelvini ja Celsiuse skaala väärtused omavahel:

Rankine'i skaala

Rankine'i skaala on šoti füüsiku William John Macquorn Rankine'i poolt 1859. aastal kasutusele võetud termodünaamiline temperatuuriskaala, mis kasutab sama jaotust nagu Fahrenheiti skaala, kuid Rankine'i skaala nullpunkt on ühtlasi absoluutseks nullpunktiks ja ühtib Kelvini skaala nullpunktiga. Rankine'i temperatuuri tähis on °Ra.

Rankine'i kraad on kelviniga seotud järgmiselt:

[K] = 5⁄9 × [°Ra]Celsiuse kraadiga järgmiselt:

[°C] = 5⁄9 × [°Ra] − 273,15Fahrenheiti kraadiga järgmiselt:

[°F] = [°Ra] − 459,67Rankine'i termomeetrit kasutatakse mõningates maades, kus pole üle mindud SI-süsteemi mõõtühikutele.

Réaumuri skaala

Réaumuri skaala on 1730. aastal René-Antoine Ferchault de Réaumuri kasutusele võetud piiritustermomeetri temperatuuriskaala, mille ühiku – Réaumuri kraadi – tähis on °Ré või °Re, ka °R.

Skaala püsipunktideks on jää sulamistemperatuur (0 °Re) ja vee keemistemperatuur (80 °Re). See vahemik on jaotatud 80 jaotiseks ehk Réaumuri kraadiks.

Celsiuse skaala ja Réaumuri skaala on seotud järgmiselt:

1 °C = 1,25 °Re.Réaumuri skaalaga termomeetreid tänapäeval praktiliselt enam ei kasutata.

Temperatuur

Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut ehk soojusastet.

Termodünaamilise tasakaalu puhul on süsteemi kõigi osade temperatuur ühesugune. Temperatuuride erinevuse korral siirdub soojus kõrgema temperatuuriga osadelt madalama temperatuuriga osadele kuni temperatuuride ühtlustumiseni.

Molekulaarkineetilise teooria kohaselt iseloomustab tasakaalustatud süsteemi temperatuur aatomite, molekulide ja teiste süsteemi moodustavate osakeste soojusliikumise intensiivsust.

Statistilise füüsika seadustega kirjeldades on temperatuur süsteemi (keha) mikroosakeste soojusliikumise keskmise kineetilise energia mõõt.

Temperatuuriskaala

Temperatuuriskaala on temperatuuri mõõtmise astmik. Temperatuuri mõõtmine põhineb mingil lihtsalt mõõdetaval füüsikalisel nähtusel, näiteks vedeliku ruumala või elektrijuhi takistuse muutumisel.

Kasutusel on empiirilised skaalad ja absoluutsed skaalad.

Empiirilise skaala loomiseks määratakse kindlaks kaks püsipunkti ja skaalaühikute – temperatuurikraadide – arv nende vahel. Püsipunktideks valitakse aine ühest agregaatolekust teise siirdumise temperatuurid. Empiirilised on näiteks Celsiuse skaala ja Fahrenheiti skaala.

Absoluutne temperatuuriskaala põhineb termodünaamika teisel seadusel. Termodünaamiline temperatuuriskaala vajab ainult üht püsipunkti, milleks on absoluutne nulltemperatuur. Termodünaamilise Kelvini skaala kraad (kelvin) on väärtuselt võrdne Celsiuse skaala kraadiga (°C). Termodünaamiline on ka Rankine'i skaala, mille kraad on võrdne Fahrenheiti skaala kraadiga (°F).

Termomeeter

Termomeeter on mõõteriist, millega mõõdetakse gaaside, vedelike jm ainete või organismide temperatuuri. Temperatuuri mõõtmiseks peab termomeeter olema viidud mõõdetava objektiga soojuslikku kontakti.

William Thomson

William Thomson, esimene parun Kelvin (Largsi parun Kelvin), tuntud kui lord Kelvin, 26. juuni 1824 Belfast – 17. detsember 1907 Largs) oli iiri-šoti füüsik, matemaatik ja insener.

Teda tuntakse eelkõige tema termodünaamika-, elektri- ja matemaatikaalaste tööde järgi. Thomson võttis kasutusele absoluutse temperatuuri mõiste ja koostas temperatuuriskaala, mille kraad võrdub Celsiuse skaala kraadiga, kuid alguspunkt märgib absoluutset nulltemperatuuri (–273,15 °C).

Thomson sõnastas ümber termodünaamika teise seaduse ning avastas termoelektrilise nähtuse – Thomsoni efekti.

Tema järgi on nimetuse saanud temperatuuri mõõtühik kelvin.

Põhiühikud
Tuletatud ühikud

Teistes keeltes

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.